JPH0217542A - リアルタイムモニタのタイム管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リアルタイムモニタに関し、特にタスクが時
間待ちになったときに所定時間間隔で発生するインター
バルタイマ割込みによって前記時間待ちタスクのタイム
アツプを管理するリアルタイムモニタのタイム管理方式
に関する。

〔従来の技術〕

従来、リアルタイムモニタに制御が移るのは、第４図に
示すように、ユーザプログラムからシステムコールを発
した場合、インターバルタイマ割込みが発生した場合及
び入出力割込みが発生した場合があり、上記ユーザプロ
グラムからシステムコ゛−ルを発した場合には、システ
ムコール処理手段１０でシステムコール処理を行い、イ
ンターバルタイマ割込みが発生した場合には、タイマ制
御手段１１でタイマ制御を行い、入出力割込みが発生し
た場合には、人出力割込み処理手段１２で入出力割込み
処理を行った後、ディスパッチャ−１３に制御を移す処
理方法等があった。このうち、インターバルタイマ割込
みが発生した場合の処理方法では、タスクと呼ばれるプ
ログラム起動とその実行、終了等の流れを一括管理する
最少の処理単位は、それぞれＴＣＢ（ｔａｓｋ　　ｃｏ
ｎｔｒｏｆ　　ｂｌｏｃｋ）という情報テーブルの領域
をもち、どの順序でＣＰＵのサービスが受けられるかは
、このＴＣＢによって制御されている。ＴＣＢには、時
間管理を行うときに使用される時間カウンタが含まれて
おり、そのタスクが時間待ちの状態になった場合にイン
ターバルタイマ割込みの回数をカウントする。つまり、
時間待ちの事諭が発生した際には、例えば図示しない各
タスク１〜ｎの待つべき時間数でこの時間カウンタを初
期化し、上記各タスク１〜ｎを第５図に示す時間待ちリ
スト２０に登録する。次に、インターバルタイマ割込み
が発生すると、時間待ちリスト２０に登録されたタスク
１〜ｎについてＴＣ８１〜ＴＣＢｎのそれぞれの時間カ
ウンタＣ１〜Ｃｎを“１″減少させ、０”になっている
かチエツクし、“０”になっていれば、そのタスクを上
記時間待ちリストから削除するタイム管理方式が行われ
ていた。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが、上記タイム管理方式では、上記時間カウンタ
の減少処理及びそれに伴うチエツク動作は、登録された
タスク１〜ｎのそれぞれに対しインターバルタイマ割込
みが発生するごとに行われ、もちろんタイムアツプする
タスクがない場合でも行われていた。このため、比較的
長時間待ち状態になるタスクが増えると、インターバル
タイマ割込み時の時間カウンタの処理時間及びそれに伴
うチエツク時間が長くなり、ＣＰＵの専有時間が長くな
るという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、リアルタ
イムモニタにおける不要なオーバーヘッドを削減し、効
率の良いタイム管理を行うことのできるリアルタイムモ
ニタのタイム管理方式を提供することを課題とする。

（課題を解決するための手段および作用）本発明では、
各時間待ち状態のタスクのオフセット時間を示し、所定
時間間隔で発生するインターバルタイマ割込みに対応し
て該オフセット時間をインクリメントするオフセットカ
ウンタと、前記各時間待ちタスクごとに配設され、前記
オフセット時間に前記各時間待ちタスクのタイムアツプ
時間をそれぞれ加えた値を示唆する時間カウンタとを有
し、前記各時間待ちタスクをタイムアツプする順序に配
列し、前記オフセットカウンタのインクリメントされた
カウント値と前記配列されたタスクのうち最先にタイム
アツプするタスクの前記時間カウンタの値を比較し、比
較結果に応じてタイムアツプしたタスクを前記配列から
削除することを特徴とし、実行状態の前記タスクが時間
待ち状態になると所定時間間隔で発生するインターバル
タイマ割込みによってオフセットカウンタのオフセット
時間を“１ｎ増加してそのカウント値と前記配列された
タスクのうち最先にタイムアツプするタスクの前記時間
カウンタの値を比較し、両方の値が等しい場合には、そ
のタスクを実行待ちリストに移した後、次のタスクの処
理を行い、両方の値が異なる場合には、それ以降のタス
クがタイムアツプすることはないため、処理を終了して
ディスパッチャ−に制御を移し、次のインターバルタイ
マ割込みの発生を待つ。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図乃至第３図の図面に基づき詳細
に説明する。

第１図は、本発明に係るタイマ制御の概念図である。図
において、時間待ちリスト２０の構造は、第５図に示し
た従来の時間待ちリストと同様であるが、各タスクのＴ
Ｃ８１〜ＴＣＢｎの情報テーブルの領域中にある時間カ
ウンタＣ１’〜Ｃｎ’は、従来の時間カウンタと異なり
、タスクの時間オフセットを示すカウント値にタイムア
ツプの待ち時間を加えた値を保持させる。また、本発明
では、全タスクの時間オフセットを示すオフセットカウ
ンタＣｔを配設し、インターバルタイマ割込みが発生す
ると、上記オフセット時間を示すカウントを“１”増加
し、その増加したカウント値と時間カウンタに保持され
ているカウント値との差が各タスクの残り時間を表すよ
うになっている。

次に本発明に係るタスクが時間待ち状態へ遷移した場合
のリアルタイムモニタの動作について第２図のフローチ
ャートに基づき説明する。図において、例えばタスクｋ
（ｋは１〜ｎの任意の数）の時間待ちが発生した場合に
は（ステップ１０１）、そのタスクにのＴＣＢｋに存在
する時間カウンタに、時間オフセットと指定された待ち
時間の和をセットする（ステップ１０２）。次に今回待
ち状態になる上記タスクにの待ち時間が、予め待ち時間
の少ない順（タイムアツプする順）にタスクを配列して
いる時間待ちリストのどの位置に相当するか調べる（ス
テップ１０３）。

そして、該当する位置が検知できると、上記時間待ちリ
ストの当該位置に上記ＴＣＢｋを挿入しくステップ１０
４）、ディスパッチャ−に制御を移す（ステップ１０５
）。

次に、リアルタイムモニタのインターバルタイマ割り込
み処理について第３図のフローチャートに基づき説明す
る。図において、インターバルタイマ割り込みがあると
（ステップ２０１）、レジスタ待避となり（ステップ２
０２＞、ＣＰＵの前の状態が保存され制御権が取り上げ
られ、再度ＣＰＵの制計権を確保した時点で回復される
。そして、オフセットカウンタＣｔのみのカウント値を
“４１ｎ増加する（ステップ２０３）。次に時間待ちリ
ストにあるＴＣ８１〜ＴＣＢｎを順にたどり、各ＴＣＢ
の時間り」ウンタの値とオフセット７ＪウンタＣｔのイ
ンクリメントされたカウント値を比較していくが、上記
時間待ちリストのＴＣＢは、第２図に示したように予め
タイムアツプの近い順に配列されているので、まず時間
待ちリストのＲ後かどうか判断しくステップ２０４）、
ａ後でなければ、時間待ちリストの最初のタスクがタイ
ムアツプしたか（上記タスクのＴＣＢの時間カウンタの
値とオフセットカウンタＣｔのインクリメントされたカ
ウント値が等しいか）どうか判断する（ステップ２０５
）。

ステップ２０４でリストの最後の場合、又は上記最初の
タスクがタイムアツプしない場合には、それ以降のタス
クがタイムアツプすることはないため、処理を終了して
ディスパッチャ−に制御を移す（ステップ２０６）。デ
ィスパッチャ−は実行の準備ができているタスクに対し
てＣＰＵの時間を割り振る。

また、上記最初のタスクがタイムアツプした場合には、
そのタスクを時間待ちリストから削除して実行待ちリス
トに移した後（ステップ２０７）、処理対象が上記時間
待ちリストの次のＴＣＢへ移り（ステップ２０８）、ス
テップ２０４に戻り、ｒｔ間待ちリストのＴＣＢの処理
が全て終了するまで、ＴＣＢのタイムアツプに対する上
記処理を繰り返す。

したがって、本発明では、時間待ちタスクを時間待ちリ
ストに登録する際に上記タスクを予めタイムアツプの近
い順に配列するので、多少のオーバーヘッドが発生する
が、インターバルタイマ割り込みでは時間待ちリストの
最初のタスクがタイムアツプしたかどうか判断するだけ
で時間待ちのタスクを全てたどる必要がないため、シス
テム全体の運用効率を大幅に上げることができる。なお
、本発明では、時間待ちのタスクが多くなればなるほど
この効果は大になる。

また、本発明では、時間待ちタスクにおける１ＣＢのタ
イムアツプの判断時間を短くすることができるので、特
に時間管理が厳しく、またインターバルタイマ割り込み
の周期を短くとる高速性や高い応答性を必要とする場合
、上記理由により、インターバルタイマ割り込み周期内
でＴＣＢのタイムアツプの判断を行うことができ、非常
に有効である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、時間持ちリストの最初
のタスクからタイムアツプを判断し、タイムアツプしな
いタスク以降のタスクはタイムアツプ判断の対象にしな
いので、リアルタイムモニタにおける不要なオーバーヘ
ッドを削減し、効率の良いタイム管理を行うことのでき
る。

・・・オフセットカウンタ、ＴＣＢ１〜ＴＣＢｎ・・・
ＴＣＢ（ｔａｓｋ　　ｃｏｎｔｒｏｌ　　ｂｌｏｃｋ）
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタイマ制御の概念図、第２図はタ
スクが時間待ち状態へ遷移した場合の本発明に係るリア
ルタイムモニタの動作を説明するためのフローチャート
、第３図は同じくリアルタイムモニタのインターバルタ
イマ割り込み処理を説明するためのフローチャート、第
４図は、リアルタイムモニタの構成を示す概念図、第５
図は従来のタイマ制御の概念図である。 １０・・・システムコール処理手段、１１・・・タイマ
制御手段、１２・・・入出力割り込み処理手段、１３・
・・ディスパッチャ−１２０・・・時間持ちリスト、０
１〜Ｃｎ、ＣＩ’　〜Ｃｎ’−・・時間カウンタ、Ｃｔ
第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のタスクを相互に同期をとって一括管理して前記タ
   スクを構成する各プログラムを時分割で実行し、前記タ
   スクが時間待ちになったときに所定時間間隔で発生する
   インターバルタイマ割込みによって前記時間待ちタスク
   の待ち時間を管理するリアルタイムモニタのタイム管理
   方式において、前記タスクのオフセット時間を示し、前
   記発生するインターバルタイマ割込みに対応して該オフ
   セット時間をインクリメントするオフセットカウンタと
   、 前記各時間待ちタスクごとに配設され、前記オフセット
   時間に前記各時間待ちタスクのタイムアップ時間をそれ
   ぞれ加えた値を示唆する時間カウンタと を有し、前記各時間待ちタスクをタイムアップする順序
   に配列し、前記オフセットカウンタのインクリメントさ
   れたカウント値と前記配列されたタスクのうち最先にタ
   イムアップするタスクの前記時間カウンタの値とを比較
   し、比較結果に応じてタイムアップしたタスクを前記配
   列から削除することを特徴とするリアルタイムモニタの
   タイム管理方式。